4《人与机械》学案【学习目标】1.能熟练计算机械效率,并知道其代表的物理意义;2.理解功率和机械效率;3.了解现代机械的发展水平
【学习重点】1.能熟练计算机械效率;2.理解功率和机械效率代表的物理意义
【知识要点】 1.机械效率机械效率是有用功跟总功的比值,即 η=
它是表示有用功占总功多少的物理量
机械效率高,说明该机械做的有用功占它所作的总功的比例大,或者额外功占总功的比例小,表示该机械优,反之则劣
利用机械做功(理想情况外)总免不了要做额外功,即 W 额外≠0 ,有 W 有< W 总 ,就是说机械效率总小于 1,计算时,若求出结果出现 η≥ 1,则肯定是错误的
2.功率与机械效率:功率与机械效率是从不同方面反映机械性能的物理概念,它们之间没有必然的联系,功率是描述做功的快慢的物理量,机械效率是表示机械对总能量的利用率高低,机械对总功的利用率高低的物理量
它是反映机械性能优劣的一个重要指标
机械做功快,不一定对总功利用率高;反之,对总功的利用率高,不一定机械做功就快,所以不能把功率与机械效率混为一谈
【典型例题】 例 2 如图 1
1-19 所示,利用轻滑轮将一质量为 100kg 重物沿倾角 α=370 的斜面以速度 v=0
5m/s 匀速拉至高为 h=1
5m 的汽车上(sin370 =0
6,cos370 =0
8),斜面与物体间的动摩擦因数 μ=0
试求:(1)此过程中拉力 F 的功率是多少
(2)这一过程机械效率是多少
解析(1)对重物受力分析如图,因为物体沿斜面匀速向上,所以垂直斜面方向 FN=mgcos370 ………………………………①沿斜面方向 2F=Ff +mgsin370 …………………………② Ff =μFN ……………………………………③由①、②、③可得:F=mg(μcos370 +sin370)/2=100×10(0